Enfermedades infecciosas: Soplando en el viento

La misteriosa enfermedad de Kawasaki puede cruzar el Pacífico por medio de las corrientes de aire en la alta atmósfera.

Un bebé gravemente enfermo en Wyoming, recuerda Jane Burns, pensando en 1981 y su tercer año como residente de pediatría en la Universidad de Colorado School of Medicine en Denver. Veintiún días más tarde, las erupciones de la niña de la piel eran en su mayoría se han ido, pero la fiebre que aun la acompaña estaba en su apogeo, y Burns no tenía ni idea por qué.

"Creo que esta es la enfermedad de Kawasaki", dijo Richard Anderson, un tipo de enfermedades infecciosas que solo logro ver en la escuela.

Burns se quedó atónito. La enfermedad de Kawasaki es rara incluso en Japón, donde había sido identificado por primera vez a principios de 1960, y era casi desconocida en los Estados Unidos. También fue completamente misteriosa, esta enfermedad genera algún tipo de inflamación en los vasos sanguíneos que principalmente afecta a los niños menores de cinco años y produce una variedad de síntomas dramáticos. Burns había oído hablar de la enfermedad sólo porque se habían encontrado dos pacientes con enfermedad de Kawasaki en el año anterior.

Menos de 12 horas después, el bebé estaba muerto.

"Yo estaba tan sorprendido por esta enfermedad que había llegado y logre estar en la autopsia con el patólogo", dice Burns. "Y yo nunca voy a olvidar la apertura de su pecho y mirar a su corazón y ver los aneurismas".

Estas protuberancias de globo son bastante comunes en los vasos sanguíneos de los adultos, especialmente aquellos con factores de riesgo tales como diabetes o presión arterial alta. ¿Pero en un niño sano? Para Burns, ahora un investigador de la unidad de pediatría en la Universidad de California en San Diego (UCSD), y director del Centro de Investigación de Kawasaki en el Hospital de Niños de la UCSD, la muerte del bebé fue un punto de inflexión. El ha estado estudiando la enfermedad de Kawasaki desde entonces, cada vez que puede encontrar financiación. Y no está solo. "La enfermedad de Kawasaki es algo que ha sido fascinante dentro de las enfermedades infecciosas desde que fue descrita", dice Ian Lipkin, epidemiólogo y director del Centro de Infección e Inmunidad en la Universidad de Columbia en Nueva York. "Huele como a una enfermedad infecciosa, y no sólo hemos sido capaces de atrapar al culpable.”

Los epidemiólogos tienen ahora un nuevo lugar para buscar: en los vientos que soplan desde el centro de Asia. Un equipo de médicos  y científicos del clima, incluyendo a Burns, argumentan en la edición del pasado mes de noviembre de Scientific Reports de que el agente de la enfermedad de Kawasaki no sólo se encuentra en Japón y el continente, pues parece estar atravesando el Océano Pacífico para infectar a los niños en Hawai y el continente de América del Norte.

Si la propagación por medio del viento resulta ser cierta, el agente de la enfermedad de Kawasaki será el primer agente patógeno que demostró que cruzar miles de kilómetros de océano por medios naturales (en comparación con el transporte en aviones o barcos). Y puede que no sea la última: los investigadores están comenzando a preguntarse si el viento también puede ser un factor en la propagación de la influenza.

Los primeros signos

En Japón el pediatra Tomisaku Kawasaki vio su primer caso de la enfermedad en 1960. No tenía idea de lo que era. Pero fue tan notable que hizo los diagramas y mantuvo un registro detallado de los síntomas.

Kawasaki publicó la primera descripción formal de la enfermedad en 1967 en Japonés. Desde entonces, ha habido tres brotes importantes en Japón: un pico en abril de 1979, mayo de 1982 y marzo de 1986. Y el número de casos ha ido en constante aumento cada año, a pesar de que la tasa de natalidad es decreciente de Japón. Hoy en día, la incidencia media anual es de cerca de 12,000 casos en que los rivales de Japón. Incluso en San Diego, Burns se ven de 80 a 100 casos nuevos al año.

Es difícil decir cuán extendida esta la enfermedad en realidad, porque fuera de Japón el diagnóstico es difícil, probablemente, pues los niños tienen erupciones misteriosas todo el tiempo. Pero las consecuencias pueden ser graves. El tipo de aneurismas que Burns vio en la autopsia se produjeron en 1981 una cuarta parte de los casos no tratados, y mata a alrededor de 1 paciente de cada 100. Además, los intentos del cuerpo para la reparación pueden causar una acumulación de tejido cicatricial o estrechamiento de las arterias.

"El daño puede estar en completo silencio durante décadas y no se trata", dice Burns. "Y la presentación puede ser con un ataque masivo al corazón en estos jóvenes, que no tiene idea de por qué esto les está sucediendo a ellos."

La genética parece jugar un papel importante. Los niños asiáticos son más susceptibles que los de otros grupos étnicos. El sistema inmunológico está profundamente involucrado también. La enfermedad se caracteriza por inflamación generalizada, que eventualmente se centra en las células musculares lisas que se encuentran en las paredes de las arterias medianas, en el corazón y en otros lugares, y puede conducir a aneurismas. El único tratamiento eficaz es la inyección intravenosa de inmunoglobulina G humana, la fracción del anticuerpo principal en sangre, que por razones que todavía no se comprenden completamente disminuye la probabilidad de aneurismas del 25% al ​​1-5%.

Durante décadas, los investigadores han buscado el agente de la enfermedad de Kawasaki entre los virus, bacterias y toda otra categoría de agente patógeno, pero en vano. Lipkin ha estado colaborando con Burns en la búsqueda durante 20 años, la aplicación de cada nueva herramienta de diagnóstico molecular durante todo este tiempo y venir con las manos vacías cada vez. Burns pasó gran parte de la década de 1980 en la investigación sólo para llegar a ninguna parte.

A mediados de la década de 2000 empezó a buscar a una posible conexión entre la enfermedad de Kawasaki y el clima, junto con Daniel Cayan, un meteorólogo del Instituto Scripps de Oceanografía en la UCSD. Su primer éxito vino cuando se analizó la incidencia de la enfermedad de Kawasaki en Japón por la prefectura, a través de contactos de Burns en el país para acceder a un registro detallado de cerca de 85,000 pacientes entre 1987 y 2000. Una tendencia era clara: los casos que observó venían por temporadas, con un pico en el invierno y principios de la primavera, y otra vez a principios del verano, lo que sugiere que un factor ambiental está implicado.

Pero entonces, en 2007, Cayan asistió a una conferencia de Xavier Rodó, director del Instituto Catalán de Ciencias del Clima en Barcelona, ​​España, que estaba en un año sabático en la UCSD. Rodó tenía experiencia en averiguar cómo el clima afecta a las enfermedades infecciosas como el cólera, y había diseñado las herramientas matemáticas y estadísticas para seleccionar las variables que podrían tener baja señal en relación al ruido, o que puede ser intensa, pero breve.

Después de la conferencia, recuerda Rodó, Cayan le dijo acerca de Burns y su acceso a la base de datos extraordinaria de los pacientes japoneses con enfermedad de Kawasaki. "Dijo que muchas personas han tenido esta enfermedad, pero nadie encontró nada tan significativo", un reto demasiado bueno para rechazarlo.

Añadir registros japoneses de más de 247,000 pacientes a sus programas, Rodó, puso a andar el arado de software a través de una gran cantidad de variables climáticas, incluyendo la temperatura, la precipitación y la humedad. Una tendencia que sale: cuando los vientos soplaban desde Asia central a través de Japón, el número de casos de enfermedad de Kawasaki se disparó. Los tres brotes importantes en Japón habían seguido este patrón, y era también evidente en las estaciones de enfermedades normales. Cuando los vientos cambiaron a soplar desde el Pacífico, los casos se redujeron. Y cuando los vientos de Asia central se abrieron camino a Hawai o California, se dispararon los casos allí también.

"Debo decir que yo estaba realmente impresionado y sorprendido", dice Rodó. La correlación con el clima y la enfermedad se había explicado con notable facilidad. Y, la implicación de un agente patógeno humano que todavía puede permanecer activo después de montar los vientos todo el camino a través del Pacífico esto no tenía precedentes.

Ciertamente, el análisis del grupo sería ir en contra de la sabiduría convencional, si el agente de la enfermedad demuestra que es un organismo vivo, dice Burns. Los microbiólogos han asumido generalmente que la radiación ultravioleta y las temperaturas casi criogénicas en la altura van a aniquilar a los microbios infecciosos antes de que puedan cruzar a través de un océano. Pero tal vez no, dice el. "Mi formación es la virología molecular. Al mantener mis virus en el laboratorio, ¿qué debo hacer? Yo los seco y congelo a -80 ° C. Bueno, hola! Esas son las condiciones arriba en la troposfera".

Además, dice Burns, el viento esta menudo lleno de polvo. "Si usted toma una partícula de polvo, y observarlo bajo el microscopio electrónico, es como un universo entero", dice el. "Tiene rincones y grietas, valles y picos", las cuales podrían albergar un microbio o dos de los rayos ultravioleta solar.

Es ciertamente el caso de que el viento puede llevar a los agentes patógenos distancias cortas, dice Arturo Casadevall, un microbiólogo de la Universidad de Medicina Albert Einstein en Nueva York. Señala coccidioidomicosis o fiebre del valle, una enfermedad humana por hongos que aparece a menudo en el suroeste de EE.UU. después de las tormentas de polvo, o cuando los terremotos lanzan las esporas de la tierra en el aire. Y en distancias más largas, hay evidencia de que el hongo Aspergillus sydowii cabalga hacia el oeste por las tormentas de polvo procedentes de África que causan enfermedades en el Caribe.

Dale Griffin, un microbiólogo del medio ambiente y la salud pública en el Servicio Geológico de US en Tallahassee, Florida, ha estudiado las tormentas de polvo africano de cerca. En los cruceros en las aguas de la Cordillera del Atlántico Medio, Griffin ha tomado muestras de aire justo por encima de los cientos de barcos y cultivos de microorganismos, entre ellos dos agentes patógenos, la bacteria Pseudomonas aeruginosa, que puede causar infecciones mortales en víctimas de quemaduras, y casei Brevibacterium , que puede causar infecciones de la sangre.

Se estima que aproximadamente el 10-20% de las muestras de los cultivos de la tormenta de polvo son patógenos. Griffin, que también ha colaborado en un proyecto en que los microorganismos en cultivo de las muestras recogidas a una altitud de 18 kilómetros en el estratosfera, cree que Rodó y sus colegas han hecho un fuerte descubrimiento de que la enfermedad de Kawasaki puede viajar en el viento. "No es sorprendente para mí que un agente que aún no se ha identificado podría estar moviéndose en la atmósfera con polvo o sin polvo", dice. "También sabemos que hay muchas, muchas especies que son muy tolerantes y pueden recorrer grandes distancias en la atmósfera."

Casadevall está de acuerdo en que el caso de que la energía eólica participe en la transmicion de la enfermedad de Kawasaki es fuerte, pero también se destaca que la correlación no es de causalidad, hecho que también fue planteada por los investigadores escépticos de la teoría. "En el pasado, la gente ha hecho declaraciones sobre este tipo de cosas, pero todo es circunstancial", dice Donald Aylor, un patólogo de plantas en la Estación Experimental Agrícola de Connecticut en New Haven, que ha estudiado la dispersión por el viento de los patógenos de las plantas y el polen durante 35 años. Incluso si el viento sopla en una dirección determinada, cuando una enfermedad en particular se presenta, dice, puede ser difícil probar que un agente patógeno es transportado por el viento. Y cuando el patógeno es un total desconocido, como en la enfermedad de Kawasaki, las dificultades son aún mayores, dice. "Uno tiene que preguntarse qué otra cosa estaba ocurriendo durante el tiempo que el brote de Kawasaki ocurría. Quiero decir, podría haber un millón de cosas, ¿verdad? ".

Fuente: http://www.nature.com